Eurasijski mišljić smanjuje mozak, lubanju i druge organe za oko 15–20% tokom zime, a u proleće ih ponovo obnavlja. Novo istraživanje sa Stony Brook University otkriva genske puteve — uključujući FOXO signalizaciju i metaboličke prilagodbe — koje funkcionišu kao sezonski prekidači. Mozak se smanjuje bez masovnog umiranja neurona, pretežno promenom potpornih ćelija i sinapsi. Razumevanje ovih mehanizama ima potencijal za primenu u istraživanjima metabolizma, regeneracije tkiva i neurozaštite.
Mali Sisar Koji Smanjuje Mozak Za 20% Zimi — Naučnici Otkrili Genetske „Prekidače”
Greater White-toothed shrew (Crocidura russula) pointing nose in the air and smelling for danger© Rudmer Zwerver/Shutterstock.com(Rudmer Zwerver/Shutterstock.com)
Eurasijski mišljić (Sorex araneus) preživljava zimu na jedinstven način: smanjuje veličinu mozga, lubanje i drugih organa za oko 15–20% da bi u proleće ponovo obnovio tkiva. Novo istraživanje sa Stony Brook University otkriva genske puteve koji funkcionišu kao sezonski prekidači i objašnjava kako se taj proces odvija bez trajne štete.
The Eurasian common shrew has one of the fastest metabolisms of any mammal and can starve to death after just a few hours without food.©iStock.com/CreativeNature_nl(iStock.com/CreativeNature_nl)
Šta je Dehnelov fenomen?
Dehnelov fenomen je godišnja, reverzibilna redukcija telesne mase i zapremine lubanje kod nekih vrsta mišljića. Za razliku od hibernacije ili gomilanja masti, mišljići ostaju aktivni tokom zime, ali smanjuju energetski zahtevne organe kako bi uštedele gorivo u periodu nedostatka hrane.
Each winter, the Eurasian common shrew’s skull and brain physically shrink, then regrow when spring returns.©Rudmer Zwerver/Shutterstock.com(Rudmer Zwerver/Shutterstock.com)
Kako i zašto to rade?
Energetska ekonomija: Mozak troši mnogo energije, pa njegovo privremeno smanjivanje značajno smanjuje ukupnu potrošnju. Time mišljići zadržavaju stalan način života i potrebu za učestalim hranjenjem, ali sa nižim ukupnim energetskim troškovima.
Unlike injury-related brain loss, shrew brain shrinkage appears to avoid neuron death and is fully reversible.©Martin Pelanek/Shutterstock.com(Martin Pelanek/Shutterstock.com)
Genetski mehanizmi
Istraživači su analizirali gensku ekspresiju mišljića kroz godišnja doba i identifikovali nekoliko ključnih promena:
- Povećanje aktivnosti metaboličkih programa koji podsećaju na one u hibernirajućih životinja — pojačana razgradnja masti i glukoneogeneza omogućavaju snabdevanje energije kad su insekti retki.
- Uloga FOXO signalnih puteva: povećana FOXO aktivnost u zimu korelira sa smanjenjem veličine organa, većom otpornosti na stres i preusmeravanjem metabolizma ka štednji energije.
- Genomska fleksibilnost: određene strukture hromozoma olakšavaju sezonske promene u ekspresiji gena, što može objašnjavati zašto je ovaj fenomen razvijen kod mišljića, a ređe kod drugih sisara.
Šta se dešava u mozgu?
Za razliku od patološkog gubitka mozga kod bolesti, kod mišljića su promene uglavnom posledica smanjenja potpornih ćelija, sinaptičkih veza i drugih energetskih struktura, a ne masovnog umiranja neurona. U proleće se ove strukture obnavljaju, što ukazuje na izuzetnu plastičnost mozga i sposobnost bezbedne rekonstrukcije.
Zašto je ovo važno za ljude?
Proučavanje kako mišljići bezbedno smanjuju i ponovo grade tkiva može otvoriti puteve za razumevanje regulacije metabolizma, regeneracije tkiva i neuroprotekcije. Mehanizmi uključeni u prebacivanje između režima „uštede energije” i rasta mogli bi da inspirišu nove pristupe u lečenju metaboličkih bolesti (npr. gojaznost i tip 2 dijabetes) i terapijama za oporavak mozga posle povreda.
Zaključak: Umesto sna ili gomilanja masti, ovaj mali sisar koristi dinamičan, genetski kontrolisan program smanjenja i obnove organa da bi preživeo nepovoljne uslove. Dalja istraživanja mogu otkriti univerzalne principe otpornosti i regeneracije kod sisara.
Pomozite nam da budemo bolji.
